帶半圓柱微透鏡的超薄直下式LED平板燈設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-17 13:08
為了解決傳統(tǒng)直下式發(fā)光二極管(LED)平板燈厚度大、均勻度較低的缺點,設(shè)計一種帶半圓柱微透鏡的超薄平板燈.該透鏡上半部分是豎放的圓柱,下半部分是橫放的半圓柱陣列.以一個正六棱柱作為單元模塊,通過Tracepro軟件及Taguchi實驗法進行模擬仿真,對帶半圓柱微透鏡的半圓柱半徑、圓柱厚度、透鏡半徑及透鏡距LED的高度進行優(yōu)化.結(jié)果表明:當(dāng)半圓柱半徑為0.2 mm,透鏡半徑為1.5 mm,透鏡距LED高度為2.5 mm,圓柱厚度為0.5 mm時,其顯示效果最好,并設(shè)計出一款厚度為15 mm,照度均勻度為95.53%,光效率為95.99%的超薄直下式LED平板燈,該平板燈符合現(xiàn)代超薄、節(jié)能的發(fā)展要求.
【文章來源】:華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)直下式LED平板燈結(jié)構(gòu)
文中設(shè)計的半圓柱微透鏡結(jié)構(gòu),如圖2所示.該微透鏡上半部分是圓柱,下半部分是半圓柱陣列,材料均為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,透射率為94%,折射率為1.49).為了使透鏡對光有更好的分配作用,將透鏡按照不同方向擺放,以7個透鏡作為一個模塊,六棱柱模塊圖,如圖3所示.圖3 六棱柱模塊圖
半圓柱微透鏡擴散原理圖,如圖4所示.由圖4可知:LED經(jīng)過單個透鏡的光線路徑只有折射和直射兩種(忽略菲涅爾反射和吸收),而影響其照度均勻度的因子主要是帶半圓柱微透鏡的半徑(R)、透鏡上半部分圓柱的厚度(d)、透鏡下半部分的半圓柱半徑(r)和透鏡下表面距LED光源的高(h).圖5 半圓柱微透鏡部分?jǐn)U散原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶有圓臺的超薄直下式LED背光設(shè)計[J]. 王先盛,朱向冰,吳康康,高騰. 光學(xué)與光電技術(shù). 2018(05)
[2]一種帶有曲面底板的直下式LED平板燈設(shè)計[J]. 向昌明,文尚勝,史晨陽,陳穎聰. 紅外與激光工程. 2017(07)
[3]高均勻度超薄直下式LED平板燈混光元件的設(shè)計與研究[J]. 龐培元,文尚勝,黃雅琪,張帥,陳心雅,陳浩偉,馬丙戌,康麗娟. 光子學(xué)報. 2017(05)
[4]一種新型LED平面光源的研究[J]. 王能獲,趙韋人,陳均華,孟盈君,周益羊,張欣. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]基于Taguchi方法的曲面底板LED陣列重影問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(06)
[6]基于逆向優(yōu)化設(shè)計的高能量利用率LED路燈透鏡[J]. 顏穩(wěn)萍,郭震寧,林介本,甘汝婷,林木川,潘詩發(fā),廖炫. 光學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[7]基于Taguchi方法的曲面LED陣列照度問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(03)
[8]Design of a backlight module with a freeform surface by applying the Taguchi method[J]. 陳穎聰,文尚勝,宋鵬程. Chinese Optics Letters. 2015(03)
[9]直下式LED平板燈的均勻照明設(shè)計[J]. 顏穩(wěn)萍,郭震寧,林介本,甘汝婷,林木川,黃學(xué)鈴. 光電子.激光. 2014(10)
[10]基于近場側(cè)面均勻照明的LED投射器研究[J]. 賴麗萍,莊其仁,梁德娟,周業(yè)鵬,莊琳玲,王巨鋒. 光學(xué)學(xué)報. 2014(03)
博士論文
[1]偏軸光學(xué)系統(tǒng)矢量像差理論研究[D]. 任百川.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]LED自由曲面配光鏡的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王雪嬌.中國計量學(xué)院 2015
本文編號:3143508
【文章來源】:華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
傳統(tǒng)直下式LED平板燈結(jié)構(gòu)
文中設(shè)計的半圓柱微透鏡結(jié)構(gòu),如圖2所示.該微透鏡上半部分是圓柱,下半部分是半圓柱陣列,材料均為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,透射率為94%,折射率為1.49).為了使透鏡對光有更好的分配作用,將透鏡按照不同方向擺放,以7個透鏡作為一個模塊,六棱柱模塊圖,如圖3所示.圖3 六棱柱模塊圖
半圓柱微透鏡擴散原理圖,如圖4所示.由圖4可知:LED經(jīng)過單個透鏡的光線路徑只有折射和直射兩種(忽略菲涅爾反射和吸收),而影響其照度均勻度的因子主要是帶半圓柱微透鏡的半徑(R)、透鏡上半部分圓柱的厚度(d)、透鏡下半部分的半圓柱半徑(r)和透鏡下表面距LED光源的高(h).圖5 半圓柱微透鏡部分?jǐn)U散原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶有圓臺的超薄直下式LED背光設(shè)計[J]. 王先盛,朱向冰,吳康康,高騰. 光學(xué)與光電技術(shù). 2018(05)
[2]一種帶有曲面底板的直下式LED平板燈設(shè)計[J]. 向昌明,文尚勝,史晨陽,陳穎聰. 紅外與激光工程. 2017(07)
[3]高均勻度超薄直下式LED平板燈混光元件的設(shè)計與研究[J]. 龐培元,文尚勝,黃雅琪,張帥,陳心雅,陳浩偉,馬丙戌,康麗娟. 光子學(xué)報. 2017(05)
[4]一種新型LED平面光源的研究[J]. 王能獲,趙韋人,陳均華,孟盈君,周益羊,張欣. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]基于Taguchi方法的曲面底板LED陣列重影問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(06)
[6]基于逆向優(yōu)化設(shè)計的高能量利用率LED路燈透鏡[J]. 顏穩(wěn)萍,郭震寧,林介本,甘汝婷,林木川,潘詩發(fā),廖炫. 光學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[7]基于Taguchi方法的曲面LED陣列照度問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(03)
[8]Design of a backlight module with a freeform surface by applying the Taguchi method[J]. 陳穎聰,文尚勝,宋鵬程. Chinese Optics Letters. 2015(03)
[9]直下式LED平板燈的均勻照明設(shè)計[J]. 顏穩(wěn)萍,郭震寧,林介本,甘汝婷,林木川,黃學(xué)鈴. 光電子.激光. 2014(10)
[10]基于近場側(cè)面均勻照明的LED投射器研究[J]. 賴麗萍,莊其仁,梁德娟,周業(yè)鵬,莊琳玲,王巨鋒. 光學(xué)學(xué)報. 2014(03)
博士論文
[1]偏軸光學(xué)系統(tǒng)矢量像差理論研究[D]. 任百川.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]LED自由曲面配光鏡的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王雪嬌.中國計量學(xué)院 2015
本文編號:3143508
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